Självständigt arbete vid Institutionen för geovetenskaper
2019:
14
Vattentillgång, vattenanvändning och
inställning till återanvändning av renat
avloppsvatten på en ö i skärgården
– en fallstudie om Möja
Signe Adelsköld
Sheryl Ilao Åström
INSTITUTIONEN FÖR GEOVETENSKAPERSjälvständigt arbete vid Institutionen för geovetenskaper
2019:
14
Vattentillgång, vattenanvändning och
inställning till återanvändning av renat
avloppsvatten på en ö i skärgården
– en fallstudie om Möja
Signe Adelsköld
Sheryl Ilao Åström
INSTITUTIONEN FÖR GEOVETENSKAPERCopyright © Signe Adelsköld och Sheryl Ilao Åström
Publicerad av Institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet (www.geo.uu.se), Uppsala, 2019
Sammanfattning
Vattentillgång, vattenanvändning och inställning till återanvändning av renat avloppsvatten på en ö i skärgården - en fallstudie om Möja
Signe Adelsköld och Sheryl Ilao Åström
Befintliga klimatscenarier visar att vi i framtiden kommer att få längre torrperioder och intensivare nederbörd, vilket ökar sårbarheten i våra system för
dricksvattenförsörjning och avloppshantering. Öar är känsliga för kommande klimatförändringar då de har små vattentillgångar och sällan har kommunal
vattenförsörjning. Dagens vattensystem är linjära, där renat avloppsvatten återförs direkt till naturen. För att få en bärkraftig avloppshantering kan en vattenanvändning införas som efterliknar den hydrologiska cykeln. Syftet med studien är att undersöka ön Möjas vattentillgång, vatten- och avloppssystem, inställning till att återanvända avloppsvatten, samt om cirkulärt vattenbruk är ett hållbart system.
Genom semistrukturerade intervjuer, enkäter, litteraturstudier och fältstudier på ön har data samlats in och analyserats. Resultaten visar att Möjas befolkning använder mindre vatten per person och dygn än den genomsnittlige svensken. Inställningen till att återanvända renat avloppsvatten varierar, med lägst acceptans för
återanvändning av svartvatten. Studien visar att cirkulärt vattenbruk är möjligt då ett sådant system redan har installerats på ön.
Resultaten tyder på att öbor generellt hushåller med sina vattenresurser, samt att en tveksam inställning till att återanvända svartvatten kan bero på den så kallade äcklighetsfaktorn. Trots en varierande acceptans för att återanvända vatten bör fler cirkulära vattensystem kunna införas på ön, vilket ger Möja en mer bärkraftig
hantering av sitt avloppsvatten.
Nyckelord: cirkulär vattenanvändning, dricksvattenförsörjning, avloppshantering,
hållbarhet, Möja
Självständigt arbete i geovetenskap, 1GV029, 15 hp, 2019
Handledare: Roger Herbert, Anders Nordström och Christian Pleijel
Institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet, Villavägen 16, 752 36 Uppsala (www.geo.uu.se)
Abstract
Water Supply, Water Use and Attitude towards Reuse of Purified Wastewater on an Island in the Archipelago - a Case Study of Möja
Signe Adelsköld and Sheryl Ilao Åström
Existing climate scenarios show that in the future we will have longer dry periods and more intense precipitation, which increases the vulnerability of our drinking water and wastewater management systems. Islands are sensitive to future climate change due to limited water resources and the fact that they rarely have a water supply from the municipality. Today's water systems are linear, where purified wastewater is returned directly to nature. In order to obtain a sustainable sewage treatment, the usage and treatment of water need to mimic the hydrological cycle. The purpose of this thesis is to investigate the island's water supply, water and sewage systems, the attitude towards reuse of wastewater, and whether a circular model of using water is a sustainable system.
Through semi-structured interviews, surveys, literature studies and field studies on the island, data has been collected and analysed. The results show that Möja's population uses less water per person and day than the average Swede. The attitude towards reusing purified wastewater varies, with the lowest acceptance for the reuse of black water. The study shows that a circular model of using water is possible since such a system has already been installed on the island.
The results indicate that islanders generally are more cautious with water resources and there is an uncertain attitude to reusing black water, which may depend on the so-called yuck-factor. Despite a varying acceptance for reuse of purified wastewater, circular water systems can be introduced on the island, which gives the population a more sustainable management of its wastewater.
Key words: circular water use, drinking water, sewage treatment, sustainability, Möja
Independent Project in Earth Science, 1GV029, 15 credits, 2019 Supervisors: Roger Herbert, Anders Nordström and Christian Pleijel
Department of Earth Sciences, Uppsala University, Villavägen 16, SE-752 36 Uppsala (www.geo.uu.se)
Innehållsförteckning
1 Introduktion ... 1
1.1 Syfte och frågeställningar ... 1
2 Bakgrund ... 2
2.1 Det hydrologiska kretsloppet ... 2
2.2 Magasinering av vatten ... 3 2.3 Grundvattenbildning ... 3 2.3.1 Grundvatten i berg ... 4 2.3.2 Kvantifiering av grundvattenbildning ... 5 2.4 Vattenanvändning ... 6 2.5 Dricksvattenförsörjning ... 7
2.5.1 Avsaltning med omvänd osmos ... 8
2.6 Avloppshantering ... 8
2.7 Klimatförändringar och vattenbrist ... 8
2.8 Hållbar utveckling ... 9 2.9 Cirkulärt vattenbruk ... 10 2.10 Områdesbeskrivning av Möja ... 11 3 Metod ... 13 3.1 Litteraturstudier ... 13 3.2 Bestämning av avrinningsområden ... 13 3.3 Beräkning av grundvattenbildning ... 14 3.4 Enkäter ... 14 3.4.1 Analys av vattenanvändning ... 15
3.4.2 Inställning till cirkulärt vattenbruk ... 16
3.5 Semistrukturerade intervjuer ... 17
4 Resultat ... 17
4.1 Bestämning av avrinningsområden och beräkning av grundvattenbildning . 17 4.2 Analys av vattenanvändning ... 19
4.3 Inställning till cirkulärt vattenbruk ... 21
4.4 Dricksvattenförsörjning och avloppshantering på Möja ... 25
4.4.1 Berg Vatten och Avlopp ... 26
4.5 Minskad vattenanvändning och cirkulärt vattenbruk ... 27
5 Diskussion ... 28
5.2 Vattenanvändning ... 29
5.3 Inställning till cirkulärt vattenbruk ... 29
5.4 Hållbar utveckling och cirkulärt vattenbruk ... 31
6 Slutsats ... 32
Tackord ... 33
1
1 Introduktion
Dricksvattenförsörjning är en fråga som blivit allt viktigare i dagens Sverige, då de senaste årens låga grundvattennivåer har ökat samhällets medvetenhet om att tillgång till rent vatten inte är en självklarhet. Framtidens klimatförändringar kommer att medföra långvariga torrperioder och fler tillfällen med kraftig nederbörd, vilket i sin tur kommer att påverka samhällets vattenförsörjningssystem och det hydrologiska kretsloppet (Eveborn et al., 2016). Särskilt utsatt blir områden med enskild
vattenförsörjning och avloppshantering, däribland öar i Östersjöns skärgård, där grundvatten oftast är den enda källan till hushållsvatten (SGU, 2019a). Vanliga problem som kan uppstå i dessa kustområden är sinande brunnar eller inträngning av saltvatten i brunnen. Problemen uppkommer på grund av ökande
befolkningsmängd under sommaren och ett överuttag av vatten ur de oftast små grundvattenmagasinen.
Studien bygger på en medverkan i projektet Circular Water Challenge och på en modell utvecklad av Christian Pleijel på Executive School vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm. Modellen består av tre överlappande skikt som beskriver en ös tillgång och relation till vatten, men har dock endast använts som ett stöd i
utformningen av studien (Nordström & Pleijel, 2019).
1.1 Syfte och frågeställningar
Syftet med detta arbete är att undersöka och beskriva vattentillgången,
vattenförsörjningen och avloppshanteringen på Möja, en ö i Stockholms skärgård, som inte är ansluten till det kommunala vattennätverket. I studien undersöks vad boende på ön har för uppfattning om att återanvända renat avloppsvatten, samt om öbornas vattenanvändning skiljer sig åt från den genomsnittliga vattenanvändningen i Sverige. Därtill fokuserar arbetet på frågan om ett cirkulärt vattenanvändande kan vara ett hållbart system och en del av lösningen på framtida problem med
dricksvattenförsörjning.
Med utgångspunkt i projektets modell har fem frågeställningar formulerats till studien:
• Hur stor är grundvattenbildningen per år på Möja och är den tillräckligt stor för att försörja Möjas heltidsboende med hushållsvatten?
• Hur mycket vatten använder en heltidsboende på Möja i genomsnitt per dygn och hur förhåller sig det värdet mot schablonvärdet på vattenanvändning för den genomsnittlige svensken?
• Vilken inställning har befolkningen på Möja till att återanvända renat
avloppsvatten och skiljer sig inställningen åt, beroende på vilket vatten- och avloppssystem hushållet har?
• Vilka system för dricksvattenförsörjning och rening av avloppsvatten finns på Möja, som inte är ansluten till det kommunala vattennätverket, och hur bärkraftiga är dessa system?
• Är cirkulärt vattenanvändande ett hållbart system och kan det vara en lösning på framtida problem med dricksvattenförsörjningen?
2
2 Bakgrund
För att förstå hur grundvatten bildas i naturen behöver man förstå hur det
hydrologiska kretsloppet fungerar. Kunskap om hur vatten transporteras och beter sig i de olika medierna berg och jord, hur och var vatten lagras, samt kvantifiering av grundvattenbildningen, är viktig för att förstå vattentillgången på en viss plats. Vidare behövs förståelse för hur människor använder dessa vattenresurser, dels genom den faktiska vattenanvändningen, dels genom de system hon inrättat för
vattenförsörjning och avloppshantering. Här nedan ges en översiktlig beskrivning av ovan nämnda ämnen, för att ge en grundförståelse för hur vattnets kretslopp
fungerar och hur vattnet används i samhället idag.
2.1 Det hydrologiska kretsloppet
Vatten är en speciell förening, uppbyggt av en syreatom och två väteatomer som är molekylärt bundna i en likbent triangel. Den sida av molekylen där syreatomen sitter har en negativ laddning, medan sidan där väteatomerna sitter har en positiv
laddning, vilket gör vattenmolekylen till en dipol. Detta är en förutsättning för att skapa vätebindning med andra vattenmolekyler. Det är även detta som skapar vattnets ytspänning och dess egenskap av att vara ett bra lösningsmedel (Grip & Rodhe, 2000).
Vatten transporteras globalt genom atmosfären, havet, jordskorpan, sjöar och vattendrag samt levande organismer. När hav och vattensamlingar värms upp av solens strålar avdunstar vatten och bildar vattenånga som stiger upp i atmosfären. Temperaturen högre upp i atmosfären är normalt svalare och får vattenångan att kondensera och bilda moln, vilket kan ses som ett vattenförråd i atmosfären, som leder till nederbörd såsom regn och snö. När regn eller snö faller återgår en del av vattnet direkt till atmosfären genom avdunstning. En mycket liten del av nederbörden färdas som avrinning på marken och hamnar i bäckar eller sjöar, dock är det till största del grundvattnets utströmning som bidrar till bildningen av ytvatten.
Återstående del av nederbörden tränger in i marken, där en del tas upp av växternas rotsystem och resterande perkolerar längre ned och bildar grundvatten (Nordström, 2019a).
Den globala nederbörden varierar kraftigt i tid och rum och kan tillfälligt lagras, avdunsta eller rinna av, inom ett avrinningsområde. Ett avrinningsområde är området där nederbörd ansamlas och bidrar till det flöde som har ett gemensamt utlopp. Avrinningsområden är väldefinierade och avgränsas av en vattendelare, där nederbörd som hamnar utanför vattendelaren bidrar till vattenflödet i ett annat avrinningsområdes vattendrag. Den nederbörd som faller i ett avrinningsområde under en viss tid kan beräknas med vattenbalansekvationen:
𝑃𝑃 = 𝐸𝐸 + 𝑅𝑅 + ∆𝑆𝑆
Ekvationen uttrycker förhållandet mellan nederbörd (P), avdunstning (E), avrinning (R) och förändring i lagret (ΔS), som är ekvivalent med magasin, vilket påvisar att inget vatten kan försvinna utan ingår i ett evigt kretslopp (Grip & Rodhe, 2000).
3
2.2 Magasinering av vatten
När nederbörd faller magasineras vatten tillfälligt och vattnet i magasinet omsätts under olika lång tid. Vatten kan lagras på varierande sätt inom ett avrinningsområde innan det når ett utlopp. En del av vattnet når aldrig marken utan lagras tillfälligt på trädens grenar och blad, så kallad interception, där lagringskapaciteten beror på trädslag och bladens storlek. Interceptionskapaciteten i Sveriges skogar är störst hos granen. Av en sommars nederbörd avdunstar 20–40 % tillbaka till atmosfären från interceptionsmagasinet i Sveriges skogsmarker (Grip & Rodhe, 2000).
Markvatten är det vatten som finns i marken ned till grundvattenytan och utgör en väsentlig funktion för växterna och dess överlevnad. Under försommaren, när
nederbörden är som lägst i Sverige, är det vatten från den övre delen av marken, den så kallade rotzonen, som utnyttjas av vegetationen. Vattnet som infiltrerar i marken passerar håligheter och porer, där vattnet antingen rinner genom eller binds av adsorption, ytspänning och de kapillära krafterna. Med hjälp av kapillärkrafterna hålls vattnet kvar i markens porer och det är detta vatten som växterna utnyttjar. De kapillära krafterna kan bara hålla en viss mängd vatten och ytterligare tillfört vatten sjunker ned med hjälp av tyngdkraften. Den del av nederbörden som perkolerar genom jordtäcket och markzonen bildar grundvatten och det är denna process som fyller på grundvattenmagasinet (Grip & Rodhe, 2000; Nordström, 2011).
Grundvattenmagasinets storlek varierar under året och mängden vatten skiljer sig från plats till plats. En stor del av den årliga vattenomsättningen, som ger en stor avrinning, är nederbörden som magasineras i snötäcket (Nordström, 2011).
2.3 Grundvattenbildning
Grundvattenbildning är en förutsättning för det vatten som samhället är beroende av för sin dricksvattenförsörjning och den styrs av klimatet och årstidsväxlingarna. Fördelningen av nederbörd varierar i tid och rum, där variationerna av mängden nederbörd sker på grund av årstidernas växling. I Sverige är normalt juli och augusti de nederbördsrikaste månaderna medan april och maj är de nederbördsfattigaste månaderna. Under de nederbördsrikaste månaderna sker dock en liten eller inte någon grundvattenbildning alls, då den begränsas av vegetationsperioden där
växterna tar upp det mesta av vatten som faller till marken. Under dessa månader är lufttemperaturen även som högst under året, vilket bidrar till att avdunstning sker i en större omfattning (Nordström, 2011; Eveborn et al., 2016).
Grundvattenbildningen påverkas av flera faktorer, såsom geologiska förutsättningar, nederbörd, evapotranspiration, markanvändning,
infiltrationsförmågan i olika jordtyper, samt av vegetation. Geologin har en väsentlig roll genom att påverka vattnets väg genom landskapet, perkolationen, den
vattenhållande förmågan och avdunstningen på markytan, samt tillgången och kvalitén på grundvattnet (Grip & Rodhe, 2000; Nordström, 2011). I kristallina bergarter finns grundvattnet i sprickor och i sedimentära bergarter binds vattnet till porerna (Nordström, 2011).
Den effektiva nederbörden, det vill säga skillnaden mellan nederbörd och evapotranspiration, är den grundläggande delen i bildningen av grundvatten i
svenska jordar. Djup och infiltrationskapaciteten, samt den magasinerande förmågan skiljer sig åt i olika jordtyper och kan vara avgörande för den övergripande
4
Nybildningen av grundvatten i Sverige inträffar på de flesta håll mellan november och april, där den största delen av grundvattnet nybildas vid snösmältningen på våren. Genom undersökningar av nivåförändringar över ett år har man dock sett ett mönster och delat in nybildningen i olika grundvattenregimer, beroende på var i landet man befinner sig. Den region som skiljer sig åt från resten av landet är den norra fjällkedjan, där grundvattenbildning sker under juni till augusti månad (Grip & Rodhe, 2000; Eveborn et al., 2016).
2.3.1 Grundvatten i berg
Det vatten som finns i berg ansamlas i olika former av hålrum och beroende på bergart så finns mer eller mindre bra uttagsmöjligheter i dessa. I sedimentära bergarter ansamlas grundvatten i porer och i sprickor. Kristallina bergarter är
uppbyggt av mineraler som har en viss geometrisk atomstruktur där vatten inte kan tränga in, därmed rör sig grundvatten endast längs med sprickor i berget.
Porer är hålrum som bildats när berggrunden formades, medan sprickor är en sekundär bildning som kan styra vattnets bana genom berggrunden. De sekundära strukturerna skapas genom tektoniska processer som bildar foliation, förkastningar och veck, vilka ger sprickbildningen i berggrunden (Olofsson et al., 2001). Sverige har generellt kristallina magmatiska och metamorfa bergarter och består endast till liten del av sedimentära bergarter (Nordström, 2011). I Stockholms skärgård består öarna främst av kala bergytor. I områden med mycket berg i dagen sker en
betydande mängd ytavrinning längs med de kala bergytorna och infiltrationen är beroende av sprickornas öppenhetsgrad samt om sprickorna är fyllda av mineraler, jord eller annat organiskt material (Olofsson et al., 2001).
Den totala volymsandelen hålrum som finns i ett berg anger bergets porositet, vilket hydrogeologiskt sett utgör ett slutet system. Sprickporositet är volymen av hålrum och är beroende av berggrundens sammansättning. Dock är det den kinematiska porositeten, som består av mängden hålrum, som kan bidra till
grundvattenflödet i berget, vilken varierar i svensk berggrund (Olofsson et al., 2001). På 1970-talet utfördes en studie i Sverige som visade att mer än 20 % av vatten som sprinklades över bergsytor kunde tränga ner i sprickor. Snarlika studier över större områden i Kanada visade att grundvattenbildning endast var 5 mm/år av
nederbörden och inträffade framförallt över hällmark (Olofsson et al., 2001). Uttag av grundvatten ur bergborrade brunnar är vanligt förekommande i hela Sverige, särskilt i landets kustområden. När uttaget överstiger bildningen av nytt grundvatten kan brunnens vatten plötsligt bli salt, det vill säga få en förhöjd
kloridhalt. I den kustnära berggrunden ligger grundvattenytan normalt något ovanför havsytan. På större djup i berggrunden finns ett gränsskikt mellan sött och salt grundvatten som uppkommer tack vare de olika vattnens densitetsskillnader. När grundvatten pumpas ur en brunn sjunker grundvattenytan runt brunnen, samtidigt som gränsskiktet mellan söt- och saltvatten höjs i ett område precis under brunnen. Ökar uttaget ur brunnen ökar således risken för saltvatteninträngning, genom att gränsskiktet höjs och slutligen når nivån där uttaget sker. Ett kloridhaltigt grundvatten kan även ha sin orsak i att området har legat under havets yta så att saltvatten har kunnat lagras i marken, eller att sprickor nära strandkanten har torkat ut och fyllts med havsvatten istället för sötvatten (Nordström, 2011).
5
2.3.2 Kvantifiering av grundvattenbildning
Inför framtida uttag är det viktigt att kunna uppskatta grundvattnets
påfyllnadshastighet, den så kallade grundvattenbildningen, samt fastställa storleken på grundvattenmagasinen för att kunna hushålla med grundvattnet (Eveborn et al., 2016). Det finns en väsentlig skillnad i grundvattenbildning och
magasineringsförmågan hos olika jordarter, där de vattenhållande egenskaperna skiljer sig beroende på jordtyp (Grip & Rodhe, 2000).
Nybildning av grundvatten kan ta dagar till veckor eller ännu längre tid beroende på marktyp. Är uttaget av grundvatten större än nybildningen kan grundvattennivån förbli låg under en längre tid, vilket ökar känsligheten för torrperioder då liten eller ingen grundvattenbildning sker. Ett för stort grundvattenuttag kan då medföra marksättningar och kvalitetsproblem (Rodhe et al., 2006).
Sverige har jordar vars infiltrationskapacitet normalt är större än nederbördens intensitet, vilket medför att all nederbörd i ett inströmningsområde kan infiltrera i marken. På lång sikt blir detta lika med den specifika avrinningen, vilket ger en uppskattning på grundvattenbildning uttryckt i mm/år (Rodhe et al., 2006; Eveborn et al., 2016). Denna beräkning är dock ett medelvärde av den specifika avrinningen och kan generellt inte användas för att beräkna grundvattenbildningens storlek i ett
specifikt grundvattenmagasin, på grund av de olika jordarter som kan finnas inom ett och samma avrinningsområde (Rodhe et al., 2006).
Det finns ett antal metoder för att beräkna grundvattenbildning i olika jordtyper vilka belyser grundvattenbildningen ur olika aspekter. En av de grundläggande metoderna utgår från vattenbalansberäkningar i rotzonen, där vatteninnehållet beräknas dygnsvis utifrån potentiell avdunstning och nederbörd. En annan metod är att använda naturliga eller tillsatta spårämnen i vattnet och beräkna
vattenpartiklarnas hastighet och rörelse i det perkolerande vattnet, vilket är en metod lämplig för sandjordar. Ytterligare metoder som används är analys av nivåvariationer i grundvattenytan och beräkning av horisontell grundvattenbalans över en längre periods långtidsprovpumpning i brunnar med definierade tillrinningsområden (Grip & Rodhe, 2000; Rodhe et al., 2006).
Rodhe et al (2006) har i ett projekt från SGU gjort ett försök att beräkna grundvattenbildning i svenska typjordar utifrån en enkel vattenbalansmodell där nederbörd antas infiltrera i rotzonen och antingen avdunsta, lagras eller perkolera och bilda grundvatten. Modellen är en variant av HVB-modellens markvattenrutin och bygger på data om jordarter, lufttemperatur, markanvändning, vattenföring och ytinterpolerad nederbörd (Rodhe et al., 2006; SMHI, 2015). Med avseende på jordens infiltrationskapacitethar de tagit fram samband mellan jordart och vattenhållande egenskaper och med hjälp av rimliga värden på parametern för avdunstning fick de fram värden på fältkapaciteten för tre markklasser; grov jord, morän och finjord (Rodhe et al., 2006). Fältkapacitet är den mättnadsgräns som blir nådd när vattenmängden som rinner genom marken inte kan kvarhållas av de kapillära krafterna mot gravitationen (Nordström, 2011). I grov jord var
fältkapaciteten 70 mm, till skillnad från morän som hade en fältkapacitet på 244 mm och fin jord som hade en fältkapacitet på 366 mm. Man fann att
grundvattenbildningen ökade med minskande värde på fältkapaciteten, vilket beror på att mer vatten från rotzonen kan dräneras och perkolera i marken och bilda grundvatten (Rodhe et al., 2006).
6
2.4 Vattenanvändning
Det dricksvatten som produceras idag används till mer än bara dryck, bland annat av livsmedelsindustrins mejerier och bryggerier (Livsmedelsverket, 2019a). Även det dricksvatten som kommunala vattenverk producerar används till annat, exempelvis till att fylla badbassänger och till att spola toaletterna med (Svenskt Vatten, 2019).
Vattenkonsumtionen i det svenska samhället har dock minskat sedan 1970-talet då industrin, till exempel skogs- och stålindustrin, enligt lag blev tvungen att
behandla avloppsvattnet mer effektiv. Detta ledde till att industrin började införa mer vattenbesparande processer samt mer återanvändning av vatten för att minska sin vattenförbrukning. Även hushåll i tätorter har minskat sin vattenförbrukning sedan 1970-talet, bland annat tack vare höjt energipris som minskat användningen av varmvatten (Nordström, 2011). Fler orsaker till minskningen anses vara högre avgifter för vatten- och avlopp samt teknikutvecklingen, som resulterat i fler snålspolande toaletter och hushållsmaskiner med lägre vattenförbrukning (Näringsdepartementet, 2016). Enligt en sammanställning från Statistiska
centralbyrån kring hushållens vattenanvändning har en minskning av användning även skett under tidsperioden 1990–2015 (SCB, 2017). Förbrukningen av
dricksvatten i hushållen var cirka 565 miljoner m3 under 2015 och cirka 575 miljoner
m3 under 1990 (SCB, 2017).
Den senaste beräkningen för vilken mängd vatten en människa i Sverige i genomsnitt använder landar på 140 l/person och dygn (figur 1). Användningen är uppdelad i sex kategorier, där personlig hygien utgör den kategori som förbrukar störst mängd vatten (Svenskt Vatten, 2019). Detta värde kallas specifik
vattenförbrukning och beräknas genom att dividera årsförbrukningen av vatten med antal invånare och dygn (Nordström, 2011).
Figur 1. Den genomsnittliga vattenanvändningen per kategori, uttryckt i liter per person och dygn samt
procentandel av den totala användningen på 140 l/person och dygn (Svenskt Vatten, 2019). 60 43% 30 21% 15 11% 15 11% 10 7% 10 7% Personlig hygien Spolning av toalett Tvätt Disk
Mat och dryck Övrig användning
7
2.5 Dricksvattenförsörjning
Till dricksvatten räknas enbart vatten som ska användas till matlagning, dryck och beredning av livsmedel. Den kvalitet dricksvattnet behöver ha när det når
konsumenten regleras av Livsmedelsverkets föreskrifter (SLVFS 2001:30) om dricksvatten. Dessa föreskrifter gäller dock enbart för vattenverk som tillgodoser fler än 50 personer eller som distribuerar mer än 10 m3 dricksvatten per dygn, samt för
all kommersiell och offentlig verksamhet. Övriga enskilda vattentäkter hänvisas till Livsmedelsverkets råd om enskild dricksvattenförsörjning, vilket enbart är en rekommendation om vad som bör göras om till exempel vattenkvalitén är dålig (Livsmedelsverket, 2015).
Av hushållen i Sverige är det 86 % som har sin dricksvattenförsörjning från ett kommunalt vattenverk, medan övriga 14 % av hushållen har försörjning via enskilda vattentäkter, såsom borrade eller grävda brunnar (SCB, 2017). Räknat i antal är de kommunala dricksvattenverken cirka 2000, medan de privata vattenverken, som exempelvis förser viss livsmedelsindustri och samfälligheter med rent vatten, ungefär är 3000 till antal (Livsmedelsverket, 2019b).
Den kommunala dricksvattenförsörjningen i Sverige har sedan 1980-talet varit uppdelad på tre råvattenkällor: grundvatten, ytvatten och konstgjort grundvatten. Val av råvattenkälla till dricksvattenförsörjningen beror till stor del på
befolkningsmängden. Större tätorter kräver en större mängd vatten, vilket gjort att användningen av ytvatten är störst i Sverige idag (Johansson, 2010a). Ytvatten från sjöar och vattendrag utgör cirka 60 % av den kommunala vattenproduktionen, medan uttaget från naturliga grundvattenmagasin utgör 23 %. Det konstgjorda grundvattnet, som skapas genom att låta ytvatten infiltrera i en rullstensås eller liknande, utgör 17 % av vattenförsörjningen (SCB, 2017).
Vilken kvalitet råvattnet har beror på vilken källa som används. Grundvatten anses ha fler fördelar jämfört med ytvatten, såsom lägre halt av organiska ämnen och bakteriella föroreningar, samt en låg och jämn temperatur, vilket gör att
behandlingen av grundvatten blir enklare och mindre kostsam för vattenverken. Grundvatten kan däremot ha andra kvalitetsproblem, i form av höga halter av till exempel klorid, mangan, järn, fluorid eller radon (Johansson, 2010a). I
Livsmedelsverkets föreskrift finns angivna gränsvärden för när dricksvattnet bedöms vara otjänligt, det vill säga då vattnet anses vara hälsofarligt (SLVFS 2001:30). I föreskriften finns även bestämmelser kring tidsintervall för provtagning och kontroll. För enskilda brunnar finns en rekommendation om ett provtagningsintervall på vart tredje år, men detta utgör inget krav för att vattnet ska få användas (Nordström, 2011).
Beredningen av dricksvatten sker vanligen i flera steg, råvattenkällan och kvaliteten avgör hur processen ser ut. För ytvattenverk krävs oftast fler och mer avancerade reningsprocesser. Dels på grund av att råvattnet kan vara förorenat av mikroorganismer och dels för att råvattnet kan ha för höga värden på lukt, färg, smak, organiskt material och turbiditet vilket behöver justeras för att vattnet ska bli tjänligt som dricksvatten (Johansson, 2010b).
Det naturliga grundvattnet nyttjas främst av små tätorter och samhällen. Exempelvis är kustnära områden, utan kommunal vattenförsörjning och med låg ytvattentillgång, beroende av uttag från grundvattnet (Nordström, 2011). Vattenverk med grundvatten som källa har vanligen färre steg i reningsprocessen, eftersom
8
vattnet redan har renats vid sin färd ned genom marken och därmed håller en högre kvalitet initialt. Ett vanligt reningssteg i grundvattenverk är att justera pH-värdet, för att minska vattnets korrosivitet och angrepp på ledningsnätet. Även filtrering och avskiljning av lösta ämnen, som till exempel järn och mangan, kan behövas göras för att undvika slambildning i ledningar och missfärgning av vattnet. Slutligen kan
grundvattnet även behöva desinfekteras för att oskadliggöra mikroorganismer, innan det distribueras till konsumenten (Johansson, 2010c).
2.5.1 Avsaltning med omvänd osmos
Ett alternativt försörjningssätt för dricksvatten är att avsalta havsvatten, med hjälp av tekniker såsom kokning, jonbyte eller omvänd osmos. Omvänd osmos är den teknik som är vanligast vid mindre anläggningar. Genom att först filtrera saltvatten får man ett vatten som nästintill är partikelfritt för att sedan låta det salta eller bräckta vattnet tryckas genom ett semipermeabelt membran med ett högt tryck. Membranet har små hål där kemiska föreningar som är större än en vattenmolekyl inte kan passera, endast vattenmolekylerna kan därför diffundera genom membranet. Mikroorganismer förekommer dock och oskadliggörs genom att behandla vattnet med ultraviolett ljus (Nordström, 2011).
2.6 Avloppshantering
Det avloppsvatten som människor producerar behöver renas innan det förs tillbaka till naturen, för att inte skada vår hälsa eller miljö. Hushållens avloppsvatten består av både gråvatten från bad, tvätt och disk och så kallat svartvatten från
vattentoaletternas avlopp. Det man främst vill rena avloppsvattnet från är organiskt material som kan orsaka syrebrist vid nedbrytning, smittspridande organismer som bakterier och virus, samt näringsämnen såsom fosfor och kväve. Kommunala reningsverk renar idag avloppsvatten från de flesta tätorters hushåll, men det finns fortfarande cirka en miljon hushåll som har enskild avloppsrening. Vissa av de små avloppsreningsanläggningar kan dock ha en otillräcklig rening av framför allt fosfor, vilket gör dem till en av orsakerna till övergödningen i svenska vatten (André et al., 2018). I de kommunala reningsverken avskiljs 95–99 % av fosfor och 40–80 % av kvävet från avloppsvattnet (Svensk vatten, 2016).
Avloppsrening sker vanligen i flera steg med en kombination av tekniker, såsom mekanisk, biologisk och kemisk rening. Vid den mekaniska reningen tas större partiklar bort med hjälp av galler, sandfång och försedimentering. Vid den biologiska reningen avskiljs kväve och organiskt material med hjälp av olika mikroorganismer. I den kemiska reningen används kemikalier, till exempel järn och aluminium, för att fosfor ska fällas ut och bilda flockar som sedimenterar. Det slam som bildas vid reningen tas omhand, vanligen för att bilda biogas eller för att användas som växtnäring i jordbruket (André et al., 2018).
2.7 Klimatförändringar och vattenbrist
Bildningen av grundvatten är beroende av klimatet, det vill säga väderförhållanden såsom nederbörd och temperatur under en längre tidsperiod. För att möta
samhällets planeringsbehov inför kommande klimatscenarier behövs en mer specifik kunskap om Sveriges grundvattenbildningen, vilken kommer att påverkas av de förändringar som förväntas ske i det hydrologiska kretsloppets vattenbalans.
9
Förutsättningen för att kunna beskriva klimatförändringar är att skapa olika klimatmodeller som redogör klimatscenarier och som prognoserar effekten av framtida klimatförändringar (Eveborn et al., 2016).
Representative Concentration Pathways (RCP) är möjliga förlopp av
strålningsdrivning, det vill säga hypoteser om hur växthuseffekten kommer att öka i framtiden. RCP innefattar även hypoteser om och hur befolkningsökningen
avstannar eller fortsätter, samt om tillkommande klimatpolitik inträder eller inte (SMHI, 2018).
Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI) har undersökt Sveriges framtida klimat med utgångspunkt i resultaten från de klimatscenarier som använts av FN:s klimatpanel. SMHI har utgått från två scenarier i sin analys: RCP4,5 och RCP8,5. RCP4,5 karaktäriseras av att växthusgasutsläppen avstannar fram till år 2040 och RCP8,5 antar ett fortsatt högt utsläpp av växthusgaser (Eklund et al., 2015; SMHI, 2018).
Scenarierna visar att årsmedeltemperaturen i Sverige kommer att öka i medeltal med 3 (RCP4,5) till 6 (RCP8,5) grader fram till år 2100, där temperaturökningen är störst i norra Sverige under vintern. Även nederbörden kommer att öka i hela landet där störst ökning sker i Norrlands inland, samt att den extrema korttidsnederbörden (skyfall) uppskattas bli mer intensiv. En ökning av tillgången på ytvatten under vintern förväntas ske över hela landet, förutom i den sydöstra delen, där en minskning väntas på grund av en förhöjd avdunstning. Under sommartid kommer avdunstningen generellt att öka i hela landet och vattentillgången att minska. Den nederbörd som faller under höst, vinter och tidig vår är den som utgör
grundvattenbildningen. Med klimatförändringarnas ökande medeltemperatur
förväntas vegetationsperioden bli längre, vilket påverkar nybildningen av grundvatten som därmed kommer att ske under en kortare period (Eklund et al., 2015; Eveborn et al., 2016).
På skärgårdsöar, som har små grundvattenmagasin på grund av mycket berg i dagen och tunna jordtäcken, är vattenbrist redan ett förekommande fenomen, till stor del på grund av att vattenbehovet överstiger tillgången under delar av året då
grundvattenbildningen är som lägst (SGU, 2019a). Med kommande
klimatförändringar kan dricksvattenförsörjning på dessa platser i ännu större utsträckning komma att påverkas och orsaka vattenbrist mer frekvent eller tidigare än normalt (Eklund et al., 2015).
2.8 Hållbar utveckling
Hållbar utveckling myntades på 1980-talet och är ett begrepp som blev allmänt känt till följd av arbetet med Brundtlandkommissionen, FN:s kommission om miljö och utveckling. Begreppet definierades kort som “en utveckling som tillgodoser dagens behov utan att äventyra kommande generationers möjligheter att kunna tillgodose sina behov” (Utbildningsdepartementet, 2004, s. 10). Begreppet har utvecklats och omtolkats sedan dess och därför finns det inte någon entydig definition av begreppet i dagens diskussion. Dock innefattar begreppet tre dimensioner som ömsesidigt är beroende av varandra och handlar om ekologisk, social och ekonomisk hållbarhet (Fegler & Unemo, 2000).
10
Vatten är en grundförutsättning för allt liv på jorden och påverkar vår
livsmedelsproduktion och energiproduktion i sådan utsträckning att det är en förutsättning till hållbar utveckling (Regeringskansliet, 2015). Genom de globala målen för hållbar utveckling har en ambitiös agenda med 17 mål och 169 delmål satts upp av FN:s medlemsstater och världens ledare, vilken kallas Agenda 2030. Mål 6 handlar om att “säkerställa tillgången till och en hållbar förvaltning av vatten och sanitet för alla” (Finansdepartementet, 2019, s. 12). Delmål 6.3 handlar om att förbättra kvalitén på vatten genom att minska utsläpp och föroreningar samt öka återvinningen och återanvändandet på ett säkert sätt fram till år 2030
(Finansdepartementet, 2019). De utmaningar och lösningar som beskrivs i Agenda 2030 är en respons på exempelvis klimatförändring, hälsotillstånd hos
världsbefolkningen och ojämlikhet. Dessa företeelser är förenade med alla aspekter i ett samhälle och utgör målet med en hållbar utveckling, där Sveriges Regering har intentionen att vara ledande i genomförandet av Agenda 2030
(Finansdepartementet, 2019).
Sveriges geologiska undersökning (SGU) är en av många myndigheter som har fått i uppdrag att bistå delegationen för Agenda 2030. Ett av SGU:s ansvarsområden handlar om Grundvatten av god kvalitet, där de har fått i uppdrag att kartlägga hur mål och delmål inom Agenda 2030 förhåller sig till Sveriges miljökvalitetsmål. Generellt har Sverige en god utgångspunkt gällande dricksvattenförsörjning jämfört med andra länder. Dock är målet gällande säker dricksvattenförsörjning inte nådd på grund av föroreningsproblem, förväntade klimatförändringar och det ökande trycket från urbana områden. I samarbete med Havs- och vattenmyndigheten,
Livsmedelsverket samt de regionala vattenmyndigheterna görs stora insatser inom grundvattenområdet med frågor som rör föroreningar, vattenförvaltning och
ekosystemtjänster. SGU arbetar också med att beskriva åtgärder där Sverige
exempelvis behöver införa en grundvattenövervakning enligt EU:s vattendirektiv och bland annat skapa vattenförsörjningsplaner och reservvattentäkter (Dahlgren et al., 2016).
2.9 Cirkulärt vattenbruk
Återanvändning av vatten brukar förklaras som en process där vatten används fler än en gång innan det återförs till naturen (Rock et al., 2015). För att hushålla med jordens sötvattenresurser har ett cirkulärt vattenbruk börjat införas på allt fler platser i världen, där den vanligaste orsaken till att börja återanvända vatten är vattenbrist (Cisneros, 2014). I de sektorer där vattenbehovet är stor, till exempel inom jordbruk och industrier, ökar vattenstressen vilket resulterar i konflikter. Även utsläpp och föroreningar är några av orsakerna till bristen på rent dricksvatten (Baresel et al., 2015).
En av lösningarna på det ökande behovet av vatten är att återanvända behandlat avloppsvatten, vilket är ett exempel på cirkulärt vattenbruk. För att möta framtida vattenbehov behöver det traditionella linjära resursflödet för vatten brytas, vilket innebär att det renade avloppsvattnet släpps ut till naturen utan att återanvändas. Avloppsvatten är i själva verket en värdefull resurs med hänsyn till det vatten som kan återanvändas, och en källa för ämnen som kan tas till vara på, såsom kväve, fosfor och organiskt material. Även slammet från avloppsvattnet kan användas till
11
olika användningsområden, som gödningsmedel eller energikälla samt som biogas till energiproduktion (Baresel et al., 2015; Abu-Ghunmi et al., 2016).
En viktig aspekt för att kunna återanvända renat avloppsvatten handlar om kvalitén på vattnet, där fasta ämnen och patogener först måste avlägsnas (Baresel et al., 2015). Människors inställning till cirkulärt vattenbruk kan även utgöra ett hinder vid införandet av sådana tekniska lösningar i samhället, på grund av rädslan för påverkan på hälsan eller miljön (Tortajada & Ong, 2016). Enligt Fielding et al. (2018) visar studier som gjorts för att undersöka människors vilja att återanvända vatten ett tydligt mönster, där acceptansen till att återanvända vatten minskar ju mer den mänskliga kontakten med vattnet ökar. Användningsområden såsom bevattning av allmänna parker eller den egna trädgården har en hög acceptans, medan att
återanvända vatten till dricksvatten har en betydligt lägre acceptans (Fielding et al., 2019).
I Sverige finns ett par lokala projekt som handlar om att återanvända vatten. Ett exempel är passivhuset “Sjunde huset” som byggdes i Tuoluvaara utanför Kiruna, vilket är ett samverkansprojekt mellan NCC, Kiruna kommun och Luleå Tekniska Universitet. Det använda duschvattnet renas genom ett filtersystem, pumpas tillbaka till duschen och kan därmed användas igen (NCC, 2019). På Gotland pågår ett projekt som återanvänder renat avloppsvatten, där vattnet magasineras i dammar för att kunna användas till bevattning i jordbruket (Topas Vatten, 2019). Ytterligare ett exempel på ett återanvändande av vatten är den tillfälligt lanserade ölen som är bryggd på renat avloppsvatten och som blev framtagen i ett samarbete mellan IVL Svenska Miljöinstitutet, Nya Carnegiebryggeriet i Hammarby Sjöstad och Carlsberg Sverige (IVL Svenska Miljöinstitutet, 2018). Exempel på återanvändning av vatten finns även i Europa. I Spanien återanvänds renat avloppsvatten till odling och till bevattning av rekreationsområden, golfbanor och i skogsbruket (Dalahmeh & Baresel, 2014).
2.10 Områdesbeskrivning av Möja
Möja är en ö i mellersta Stockholms skärgård som tillhör Värmdö kommun. Den består av Stor Möja och Söder-Möja och omges av mindre öar som tillsammans bildar Möja-arkipelagen. Stor Möja har en befolkningsmängd på 220 personer som är fastboende och är fördelade på de fem byarna Långvik och Ramsmora i norr, Löka och Berg i söder och Hamn i väst (figur 2) (Möja Turistförening, 2019; Ö för Ö-kansliet, 2019).
12
Figur 2. Översiktskarta över Stor Möjas bebyggelse och de fem största byarna: Berg, Löka, Hamn,
Ramsmora och Långvik.
Under sommarmånaderna tiodubblas befolkningen när del- och fritidsboende anländer. Utöver den befolkningsökningen så besöks Möja av cirka 15 000 turister varje år. Möja räknas som en kärnö, vilket innebär att ön ska kunna erbjuda
grundläggande samhällsservice och infrastruktur, till exempel allmän båttrafik året runt (Möja Turistförening, 2019; Ö för Ö-kansliet, 2019).
Stor Möja, som vanligen bara kallas Möja, har en landareal på 13 km² och ligger på 59º25`35”N 18º53`23”O. En stor del av Möja-arkipelagen består av ett
naturreservat, som upprättats för att behålla och värna om arter och livsmiljöer i det särpräglade skärgårdslandskapet. På Möja finns det en skogbevuxen myr som är skyddad av Natura2000, vilket är EU:s nätverk för värdefulla naturområden (Möja Turistförening, 2019; Ö för Ö-kansliet, 2019).
Berggrunden på öarna i Stockholms skärgård uppkom för cirka 1,9 miljarder år sedan under den svekokarelska orogenesen och består generellt av urberg (SGU,
13
2019b). Möja har en berggrund av granitisk karaktär. En del våtmarker av både mosse och kärrtyp finns på ön och den dominerande jordarten består av sandig morän (SGU, 2019c). Klimatet vid denna breddgrad är kalltempererat, vilket är det vanliga klimatet i större delen av Sverige. Årsmedelnederbörden är cirka 600 mm/år och årsmedeltemperaturen är 6 ºC (SMHI, 2017a).
3 Metod
För att uppnå syftet med arbetet behövde vattenresurserna på ön kartläggas ur flera olika perspektiv. Genom samtal och intervjuer med lokalbefolkningen och
observationer av naturen och topografin, samt genom en enkätundersökning om människors uppfattning om vattnet på Möja, insamlades data och analyserades.
Fältarbetet utfördes under två sammanhängande veckor, under slutet av mars och början av april år 2019. Informationen kategoriserades utifrån det skikt den tillhörde, för att därefter lättare kunna analyseras och sammanställas. Med hjälp av
litteraturstudier har sedan fakta om det hydrologiska kretsloppet och
grundvattenbildningen, samt vattenförsörjningen och avloppshanteringen i samhället sammanställts, för att enkelt förstå grunderna inom ämnesområdet.
3.1 Litteraturstudier
Genom att studera litteratur inom ämnen såsom grundvattenbildning,
vattenhushållning, dricksvattenproduktion och cirkulärt vattenanvändande samlades viktig kunskap in för att kunna beskriva vattentillgångarna på Möja. Informationen hämtades från källor som exempelvis myndigheters webbsidor, rapporter,
föreskrifter, kurslitteratur och vetenskapliga artiklar. Litteraturstudien utgjorde även grunden för den bakgrundstext som introducerade läsaren i detta arbete.
3.2 Bestämning av avrinningsområden
En kartläggning av öns avrinningsområden utfördes för att ta reda på hur vattnet färdades genom landskapet och var större utströmningsområden fanns. Denna information var viktig för det fortsatta arbetet med att uppskatta
grundvattenbildningen och för att förstå i vilka områden ett uttag av grundvatten kan bli problematiskt.
Med hjälp av en fysisk terrängkarta studerades landskapets topografi på plats ute i fält. De vattendelare som var tydliga markerades direkt på kartan, medan områden med mer otydliga vattendelare undersöktes på plats innan de ritades in i kartan. Till hjälp fanns även en äldre karta, dock med okänt ursprung och upphovsperson, där Möja redan delats in i olika avrinningsområden. De observationer som gjordes ute i fält stämde mycket väl överens med den existerande kartan, varför det beslutades att basera bestämningen av avrinningsområden med den som förlaga.
För att beräkna arean på de tretton kartlagda avrinningsområdena användes GIS-programmet QGIS och öppna data från Lantmäteriets terrängkarta (QGIS
Development Team, 2018). Med vägledning av höjdkurvorna på papperskartan och höjdkurvorna i terrängkartan ritades varje avrinningsområde in som en polygon i GIS-programmet. Områdena numrerades för att enkelt kunna särskilja dem och därefter utfördes beräkningen av varje enskild polygons area i GIS.
14
3.3 Beräkning av grundvattenbildning
För att göra en utförlig beräkning av grundvattenbildningen krävs det information om många olika parametrar som detta arbete inte har haft tillgång till. Istället användes en enkel metod för att grovt uppskatta den möjliga grundvattenbildningen, genom att ett områdes area multipliceras med den effektiva nederbörden för platsen
(Länsstyrelsen, 2018). Med det beräknade värdet på Möjas grundvattenbildning kan öns vattentillgång relateras till och jämföras med befolkningens faktiska behov av vatten.
SMHI:s kartor med årsmedelvärde för nederbörd och evapotranspiration för
normalperioden 1961–1990 användes för att beräkna den effektiva nederbörden. För nederbörden användes medelvärdet 600 mm/år och för avdunstningen användes medelvärdet 400 mm/år (SMHI, 2017b; a). Den effektiva nederbörden beräknades med ekvationen nedan, vilket gav svaret 200 mm/år:
𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛ö𝑛𝑛𝑛𝑛 − 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎 = 𝑛𝑛𝑒𝑒𝑒𝑒𝑛𝑛𝑒𝑒𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛ö𝑛𝑛𝑛𝑛
Möja bedömdes ha en stor andel berg i dagen, små jorddjup och flertalet bergytor där nederbörden kunde avrinna på ytan och direkt ned i havet, så kallad Hortonsk ytavrinning. Enligt Anders Nordströms bedömning gjorde dessa kriterier att den beräknade effektiva nederbörden kunde minskas med cirka 50 mm/år, till totalt 150 mm/år (Nordström, 2019b).
För var och ett av avrinningsområdena uppskattades sedan hur stor andel av den effektiva nederbörden som kunde infiltrera och bilda grundvatten, utifrån ett intervall på 50–150 mm/år. Kriterierna för uppskattningen byggde på avrinningsområdets fördelning mellan jordtäckt yta och yta med berg i dagen och bedömningen gjordes utifrån en terrängkarta över Möja. Ett område med stor andel synligt berg
uppskattades ha en möjlig infiltration på 50 mm/år, medan ett område med stor andel jordtäckt yta uppskattades ha en infiltration på 100–150 mm/år.
I det till ytan största avrinningsområdet (nr. 4) tillkom dessutom flertalet
utströmningsområden i form av våtmarker och sjöar, vilka översiktligt bedömdes utgöra cirka 25 % av områdets totala yta. För detta område minskades arean därför med 25 % innan beräkning av grundvattenbildning utfördes.
Grundvattenbildningen beräknades för varje avrinningsområde enligt följande ekvation:
𝐴𝐴𝑛𝑛𝑛𝑛𝑎𝑎 (𝑚𝑚2) × 𝑛𝑛𝑒𝑒𝑒𝑒𝑛𝑛𝑒𝑒𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛ö𝑛𝑛𝑛𝑛 �𝑚𝑚
å𝑛𝑛� = 𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑛𝑛𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑎𝑎𝑔𝑔𝑛𝑛𝑛𝑛𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎 � 𝑚𝑚3
å𝑛𝑛 �
För de områden som hade uppskattats ha ett intervall på den effektiva nederbörden, användes båda värdena i beräkningen, vilket gav ett högsta och lägsta värde på grundvattenbildningen. Även den totala grundvattenbildningen för hela Möja beräknades utifrån resultatet från varje enskilt avrinningsområde.
3.4 Enkäter
En enkät (1) med 29 frågor om “Vattensituationen på Möja” skickades via e-post ut till cirka 60 företagare, som alla var både verksamma och permanent boende på Möja. Ytterligare en enkät (2) med 30 frågor för fritids- och deltidsboende utformades
15
för att få högre svarsfrekvens och ett bättre underlag inför analysen. Den extra frågan i enkät 2 handlade om vilken boendetyp den svarande tillhörde, det vill säga fritidsboende, deltidsboende eller dagsbesökare. Utöver detta ställdes samma frågor i båda enkäterna. Båda enkäterna distribuerades via en gemensam webbsida för ön, på det sociala mediet Facebook, för att nå så många Möjabor som möjligt.
3.4.1 Analys av vattenanvändning
Svaren från sju av frågorna i enkät 1 användes för att beräkna den genomsnittliga vattenanvändningen hos en heltidsboende på Möja (tabell 1). Frågorna berörde fyra av sex kategorier för vattenanvändning vilket var spolning av toalett, personlig hygien (dusch), disk och tvätt. Kategorierna mat och dryck samt övrig användning var inte med som frågor i enkäten, då vattenförbrukningen i dessa kategorier bedömdes vara samma som schablonvärdena för den genomsnittlige svensken.
Tabell 1. De analyserade frågorna i enkät 1 gällande vattenanvändning, samt frågornas
svarsalternativ.
Fråga och nummer i enkät 1 Svarsalternativ
7. Har du/ni vattenklosett (toalett)? Ja, nej, har torrtoalett, egen svarstext
8. Beroende på modell motsvarar en spolning på en snålspolande toalett cirka 2–4 liter vatten. Får jag vara lite ofin och fråga, hur ofta går du på toaletten under en dag?
4–6, 6–8, 8–10, egen svarstext
9. Nu är jag lite ofin igen och undrar hur många gånger i veckan du duschar?
Egen svarstext
11. Har du/ni diskmaskin i hemmet? Ja, nej
12. Hur många gånger per vecka maskindiskar du/ni i hushållet?
1–2, 3–4, 5–6, 7–8, 9–10, egen svarstext
13. Har du/ni tvättmaskin i hemmet? Ja, nej
14. Hur många gånger i veckan tvättar du/ni i hushållet?
1–2, 3–4, 5–7, egen svarstext
Utifrån de som svarade ja på fråga 7, sammanställdes svaren på fråga 8 för att få fram ett medelvärde på antal toalettbesök per person och dygn. För varje
svarsalternativ noterades antal personer som valt samma alternativ. Därefter multiplicerades antal personer med både det högsta och det lägsta värdet i varje svarskategori. De nyligen framräknade värdena summerades var för sig, vilket gav ett lägsta och ett högsta värde för det totala antalet toalettbesök/dygn för alla svarande. Genom att dividera båda dessa värden med det totala antalet personer erhölls ett intervall med medelvärdet för antal toalettbesök per person och dygn. Med hjälp av detta intervall kunde slutligen vattenanvändningen i kategorin spolning av toalett beräknas enligt följande ekvation:
𝑎𝑎 × 𝑛𝑛 = 𝑐𝑐
𝑎𝑎 = medelvärde för antal toalettbesök/person och dygn 𝑛𝑛 = vattenvolym/spolning
16
Beräkningen av vattenförbrukning utfördes dels för en snålspolande toalett, där volymen vatten antogs vara 2 l/spolning, dels för en toalett av äldre modell där förbrukningen antogs vara 6 l/spolning (Nordström, 2011).
Fråga 9 gällde antal dusch/vecka, det vill säga kategorin personlig hygien. Frågan hade inte några förutbestämda svarsalternativ, utan alla svarande fick självständigt ange antal dusch/vecka. Svaren varierade därför mer och som exempel noterades svaren 1–2 gånger/vecka samt 8 gånger/vecka. Utifrån varje svar kunde ett
medelvärde på antal dusch/vecka beräknas direkt, eftersom de svarande
självständigt fått ange sitt svar med ett intervall eller enbart en siffra. Medelvärdet för varje svarsalternativ multiplicerades med antal personer som angett samma
svarsalternativ och resultatet av detta summerades, vilket gav det totala antalet dusch/vecka för alla svarande. Detta värde omvandlades till antal dusch/dygn och person genom att dividera det med antal dygn på en vecka och sedan med det totala antalet svarande.
För att erhålla ett värde på vattenanvändning i kategorin personlig hygien utfördes beräkning enligt samma ekvation som ovan, men där a angav medelvärdet för antal dusch/person och dygn, b angav vattenvolym/dusch och c angav den totala
vattenförbrukningen i kategorin personlig hygien. Beräkningen utfördes för en 10 min lång dusch med ett snålspolande duschmunstycke där flödet antogs vara 0,15 l/s (Vattenfall, 2019). Beräkningen utfördes även för en 10 min dusch med ett vanligt duschmunstycke där flödet antogs vara 0,20 l/s (Miva, 2018).
Fråga 11–14 sammanställdes på samma sätt som fråga 7 och 8, då det var uppbyggda med liknande svarsalternativ. Vid beräkning av vattenanvändning i kategorin disk användes två olika värden på åtgången av vatten per maskindisk, där en låg förbrukning antogs vara 10 l/disk och en hög förbrukning antogs vara 20 l/disk (Energimyndigheten, 2017a). Gällande vattenanvändningen i kategorin tvätt antogs förbrukningen per maskintvätt vara antingen 40 l eller 60 l (Energimyndigheten, 2017b).
3.4.2 Inställning till cirkulärt vattenbruk
Både enkät 1 och enkät 2 användes vid analysen av inställningen till cirkulärt vattenbruk för att både heltids-, deltids- och fritidsboende skulle finnas
representerade i resultatet. Tre av enkätfrågor handlade om återanvändning av vatten och analyserades tillsammans med två frågor som berörde hushållens system för vattenförsörjning och avloppshantering (tabell 2).
Fråga 2–3 (3–4 i enkät 2) sammanställdes genom att dela in varje svarande i tre olika kategorier utifrån vilken typ av dricksvatten- och avloppssystem de hade. De tre kategorierna var: avloppsreningsverk, avloppsrening och vattenverk, enskilt avlopp och vatten. För fråga 20–22 (21–23 i enkät 2) summerades antal svarande per svarsalternativ och fördelningen av svar per kategori visualiserades slutligen i ett diagram.
17
Tabell 2. De analyserade frågorna i enkät 1 och 2 gällande hushållens vattenförsörjnings- och
avloppshanteringssystem och inställning till cirkulärt vattenbruk, samt frågornas svarsalternativ. Samma fråga hade olika nummer i enkäterna, det första numret tillhör enkät 1 och numret inom parentes tillhör enkät 2.
Fråga och nummer i enkät 1 (enkät 2) Svarsalternativ
2. (3) Är du/ni anslutna till ett avloppsreningsverk? Ja, nej, ska kopplas in, vi har eget enskilt avlopp
3. (4) Är du/ni anslutna till ett vattenverk (dricksvatten)?
Ja, nej, ska kopplas in 20. (21) Kan du tänka dig att återanvända renat
avloppsvatten?
Ja, nej, kanske 21. (22) Gråvatten är vatten från bad, disk och tvätt.
Tycker du att gråvatten bör återanvändas?
Ja, nej, kanske 22. (23) Svartvatten är vatten från toalettavfallet.
Tycker du att svartvatten bör återanvändas?
Ja, nej, kanske
3.5 Semistrukturerade intervjuer
För att få en djupare förståelse för öbornas vattenanvändning och deras
tekniksystem för vattenförsörjning och avloppsrening, utfördes semistrukturerade intervjuer med lokalbefolkningen på ön. Semistrukturerade intervjuer täcker in olika intervjutekniker som i regel går ut på att intervjuaren har en samling frågor som liknar ett frågeschema. Intervjuaren kan sedan avvika från frågeschemat genom att ställa ytterligare frågor i anknytning till ämnet, likt uppföljningsfrågor (Bryman, 2018). Denna intervjuteknik ansågs vara den mest passande metoden för att noggrannare undersöka människornas syn på öns tillgång, förbrukning och utmaningar kring vatten.
4 Resultat
4.1 Bestämning av avrinningsområden och beräkning av
grundvattenbildning
Möjas 13 avrinningsområden kan ses i terrängkartan i figur 3. Kartan visar att område 4 var störst till ytan och att de flesta av öns utströmningsområden, såsom sjöar och våtmarker, fanns där. Minst till ytan var område 1 som till stor del bestod av berghällar sluttande brant ned mot havet, samt en liten andel skogsmark.
Områdenas beräknade area varierade från 209 169 m2 till 5 281 428 m2 och den
uppskattade möjliga infiltrationen varierade mellan 50 och 150 mm/år, beroende på områdets terrängtyp (tabell 3).
I tabell 4 visas det beräknade högsta värdet för grundvattenbildningen i varje avrinningsområde, där område 4 och 7 hade störst grundvattenbildning medan område 1 och 12 hade lägst grundvattenbildning. För område nummer 3, 4, 6, 8 och 10 beräknades även ett lägsta värde på grundvattenbildningen som skiljer sig från max-värdet, eftersom dessa områden hade ett intervall på den uppskattade möjliga infiltrationen där båda siffrorna i intervallet användes i beräkningen.
Grundvattenbildningen för hela Möja hade ett lägsta värde på 966 866 m3/år och ett
18
19
Tabell 3. Beräknad area på de 13 avrinningsområdena, samt den uppskattade möjliga infiltrationen för
varje område utifrån den beräknade effektiva nederbörden på 150 mm/år.
Avrinningsområde (nr) Area (m2) Uppskattad möjlig infiltration (mm/år) 1 209 169 50 2 1 155 327 100 3 645 312 50–100 4 5 281 428 100–150 5 270 250 100 6 530 824 50–100 7 2 088 162 100 8 848 283 50–100 9 331 480 50 10 667 056 50–100 11 476 288 50 12 299 029 50 13 380 257 50
Tabell 4. Beräknad grundvattenbildning för de 13 avrinningsområdena, samt den totala
grundvattenbildningen för hela Möja.
Grundvattenbildning (m3/år)
Avrinningsområde Min Max
1 10 458 10 458 2 115 533 115 533 3 32 266 64 531 4 396 107 594 161 5 27 025 27 025 6 26 541 53 082 7 208 816 208 816 8 42 414 84 828 9 16 574 16 574 10 33 353 66 706 11 23 814 23 814 12 14 951 14 951 13 19 013 19 013 Summa 966 866 1 299 493
4.2 Analys av vattenanvändning
Enkät 1 för heltidsboende användes vid analysen av befolkningens nuvarande vattenanvändning och det totala antalet svarande var 41 personer. Det var 30 heltidsboende som svarade att de hade en vattentoalett och sammanräknat gick de på toaletten 127–182 gånger per dygn, vilket innebar att de i genomsnitt gjorde 4,2– 6,1 toalettbesök per person och dygn (tabell 5). En heltidsboende med en
snålspolande toalett använde således mellan 8 och 12 liter vatten per person och dygn. En person med en äldre toalettmodell använde istället 25–36 liter per person och dygn.
20
Gällande fråga 9 i enkät 1 var det 38 personer som angett hur ofta de duschar per vecka. Sammanräknat duschade dessa personer 163,5 gånger per vecka, vilket innebar att en person i genomsnitt duschade 0,61 gånger per dygn (tabell 6). Om duschen var snålspolande använde en person totalt 55 liter per dygn för en dusch på 10 minuter. Om duschen hade ett högre flöde på 0,20 l/s förbrukades istället 74 liter per person och dygn vid en dusch på 10 min.
Tabell 5. Beräknat antal toalettbesök per person och dygn för en heltidsboende på Möja, samt
beräknad vattenförbrukning per person och dygn för en snålspolande toalett (2 l/spolning) och en äldre toalettmodell (6 l/spolning). Antal toalettbesök (ggr/person och dygn) Vattenförbrukning snålspolande toalett
(l/person och dygn)
Vattenförbrukning äldre toalett
(l/person och dygn)
4,2–6,1 8–12 25–36
Tabell 6. Beräknat antal dusch per person och dygn för en heltidsboende på Möja, samt beräknad
vattenförbrukning per person och dygn för en dusch på 10 minuter med en snålspolande dusch (flöde 0,15 l/s) och med en normalspolande dusch (flöde 0,20 l/s).
Antal dusch (ggr/person och dygn)
Vattenförbrukning snålspolande dusch
(l/person och dygn)
Vattenförbrukning normalspolande dusch (l/person och dygn)
0,61 55 74
Totalt var det 34 personer som på fråga 11 svarade att de hade en diskmaskin. I dessa hushåll bodde 93 människor som sammanräknat diskade 140–174 gånger per vecka. Tabell 7 visar sammanställningen av svaren på fråga 12 i enkät 1, där en heltidsboende på Möja har beräknats maskindiska 0,22–0,27 gånger per dygn. För ett diskmaskinsprogram som förbrukade 10 liter/disk blev vattenförbrukningen 2–3 liter per person och dygn, medan ett program som förbrukade 20 liter/disk gav en högre vattenförbrukning på 4–5 liter per person och dygn.
Av de 41 personer som besvarade enkät 1 var det 36 personer som svarade att de hade en tvättmaskin i hemmet och i dessa hushåll bodde totalt 94 människor. Sammanräknat använde dessa människor tvättmaskinen 72–112 gånger per vecka vilket innebar att en person tvättade 0,11–0,17 gånger per dygn (tabell 8). Beroende på tvättprogram förbrukas olika mängd vatten för en tvätt. Om tvättmaskinen
använde 40 liter/tvätt blev vattenförbrukningen för en heltidsboende 4–7 liter per dygn. Om tvättmaskinen istället använde 60 liter vatten per tvätt blev
vattenförbrukningen 7–10 liter per person och dygn.
Tabell 7. Beräknat antal disk per person och dygn för en heltidsboende på Möja, samt beräknad
vattenförbrukning per person och dygn med en diskmaskin som använder antingen 10 l/disk eller 20 l/disk.
Antal disk
(ggr/person och dygn)
Vattenförbrukning disk, 10 l/disk (l/person och dygn)
Vattenförbrukning disk, 20 l/disk (l/person och dygn)
21
Tabell 8. Beräknat antal tvätt per person och dygn för en heltidsboende på Möja, samt beräknad
vattenförbrukning per person och dygn med en tvättmaskin som använder antingen 40 l/tvätt eller 60 l/tvätt. Antal tvätt (ggr/person och dygn) Vattenförbrukning tvätt, 40 l/tvätt
(l/person och dygn)
Vattenförbrukning tvätt, 60 l/tvätt
(l/person och dygn)
0,11–0,17 4–7 7–10
I den slutliga sammanställningen av vattenanvändningen för en heltidsboende på Möja visas både ett högsta och lägsta värde för varje kategori av vattenanvändning (tabell 9). För kategorierna mat och dryck samt övrig användning, som inte var en del av enkätens frågor, användes schablonvärdet 10 liter per person och dygn. Den totala vattenanvändningen beräknades som lägst att vara 89 liter per person och dygn och som högst 145 liter per person och dygn. Störst mängd vatten användes till dusch och minst mängd vatten användes till disk.
Utifrån Möjas befolkning på 220 heltidsboende och det högsta förbrukningsvärdet på 145 liter per person och dygn beräknades en gemensam vattenanvändning. Enligt den uppgick vattenanvändning till ungefär 32 m3/dygn eller 11 644 m3/år. Tabell 9. Sammanställning av vattenanvändningen i liter per person och dygn för en heltidsboende på
Möja, redovisat som högsta och lägsta värdet för samtliga användningskategorier och som den totala vattenanvändningen. Även schablonvärden för en genomsnittlig person i Sverige redovisas, hämtade från Svenskt Vatten (2019). l/p/d Spolning av toalett Personlig hygien: dusch Disk Tvätt Mat och dryck Övrig användning Totalt Min 8 55 2 4 10 10 89 Max 36 74 5 10 10 10 145 Schablon 30 60 15 15 10 10 140
4.3 Inställning till cirkulärt vattenbruk
I analysen av befolkningens inställning till cirkulärt vattenbruk användes både enkät 1 för heltidsboende och enkät 2 för fritids- och deltidsboende. Enkät 1 hade totalt 41 svarande där 8 personer tillhörde kategorin avloppsreningsverk, 12 personer
tillhörde kategorin avloppsrening- och vattenverk och 21 personer tillhörde kategorin enskilt avlopp och vatten. Enkät 2 hade totalt 38 svarande där fördelningen mellan kategorier var följande: 7 personer tillhörde avloppsreningsverk, 13 personer tillhörde avloppsrening och vattenverk och 18 personer tillhörde enskilt avlopp och vatten.
Av de som besvarade enkät 1 var det 22 personer som svarade att de kunde tänka sig att återanvända renat avloppsvatten, 14 personer svarade kanske och 5 personer svarade nej (figur 4). Procentuellt sett var personer från hushåll anslutna till enbart avloppsreningsverk mer positiva till att återanvända renat avloppsvatten, där 75 % svarade ja på frågan. Medan personer som hade både enskilt avlopp och vatten var mer tveksamma eller negativt inställda till återanvändning av
avloppsvatten, med endast 43 % ja-svar.
Av enkät 2 fritids- och deltidsboende var det totalt 24 personer som kunde tänka sig att återanvända renat avloppsvatten och 12 personer som svarade kanske (figur 5). Endast 2 personer kunde inte tänka sig att återanvända renat avloppsvatten och
22
båda svarande tillhörde hushåll som var anslutna till avloppsreningsverk och vattenverk. Procentuellt sett var personer från hushåll anslutna till enbart
avloppsreningsverk mer positivt inställda till att återanvända renat avloppsvatten än personer med enskilt avlopp och vatten, med 86 % respektive 48 % ja-svar.
Figur 4. Heltidsboendes inställning till att återanvända renat avloppsvatten fördelat efter
hushållets kategori av vattenförsörjningssystem och avloppsreningssystem.
Figur 5. Fritids- och deltidsboendes inställning till att återanvända renat avloppsvatten
fördelat efter hushållets kategori av vattenförsörjningssystem och avloppsreningssystem. I figur 6 kan inställningen till återanvändning av gråvatten ses för de heltidsboende som besvarade enkäten. Totalt var det 20 stycken som svarade att gråvatten borde återanvändas, 14 stycken svarade kanske, 2 stycken svarade nej och 5 stycken svarade vet ej. I kategorin avloppsreningsverk och vattenverk fanns störst andel
6 7 9 2 5 7 5 0% 20% 40% 60% 80% 100% Avloppsreningsverk
Avloppsrening och vattenverk
Enskilt avlopp och vatten
Kan du tänka dig att återanvända renat avloppsvatten?
Ja Kanske Nej 6 8 10 1 3 8 2 0% 20% 40% 60% 80% 100% Avloppsreningsverk
Avloppsrening och vattenverk
Enskilt avlopp och vatten
Kan du tänka dig att återanvända renat avloppsvatten?
Ja Kanske Nej
23
personer som var tveksam till att återanvända gråvatten, där ⅔ svarade kanske eller vet ej. I kategorin avloppsrening var 75 % positiva till att återanvända gråvatten medan cirka 50 % av de med enskilt avlopp och vatten svarade ja till det. Lägst andel svar hade kategorin avloppsrening- och vattenverk med enbart 33 % ja-svar.
Inställningen till återanvändning av gråvatten hos fritids- och deltidsboende kan ses i figur 7. Totalt var det 23 personer som tyckte att gråvatten borde återanvändas där de båda översta kategorierna hade samma procentuella fördelning med ungefär 70 % ja-svar, jämfört med kategorin enskilt avlopp och vatten där endast 50 % svarade ja. Bland fritidsboende är dock personer som är anslutna till både
avloppsrening- och vattenverk mer negativa till att återanvända gråvatten än övriga VA-kategorier, med 8 % nej-svar.
Figur 6. Heltidsboendes inställning till att återanvända gråvatten fördelat efter hushållets kategori av
vattenförsörjningssystem och avloppsreningssystem. 6 4 10 2 5 7 2 3 2 0% 20% 40% 60% 80% 100% Avloppsreningsverk
Avloppsrening och vattenverk
Enskilt avlopp och vatten
Tycker du att gråvatten bör återanvändas?
Ja Kanske Nej Vet ej
24
Figur 7. Fritids- och deltidsboendes inställning till att återanvända gråvatten fördelat efter hushållets
kategori av vattenförsörjningssystem och avloppsreningssystem.
Av de heltidsboende som besvarade enkät 1 var det endast 6 personer som tyckte att svartvatten borde återanvändas, resterande 35 personer svarade kanske, nej eller vet ej (figur 8). Vid en jämförelse mellan hushållens VA-kategori var 25 % av personerna anslutna till ett avloppsreningsverk positiva till att återanvända
svartvatten, medan enbart 8 % av personerna anslutna till både avloppsrening- och vattenverk svarade ja på frågan. 25 % av personerna med anslutning till
avloppsreningsverk svarade nej, medan cirka 60 % av hushållen med både avloppsrening och vattenverk svarade nej. Av svarande med enskilt avlopp och vatten hade 14 % svarat ja och nästan 50 % svarat nej till att återanvända svartvatten.
I enkät 2 för fritids- och deltidsboende var det 11 personer som svarade ja och 27 personer som svarade kanske eller nej på frågan om svartvatten bör återanvändas (figur 9). Svaren visade ett liknande mönster gällande återanvändning av svartvatten som i enkät 1, där högst andel ja-svar och lägst andel nej-svar fanns i hushåll
anslutna till enbart ett avloppsreningsverk. 33 % av personer med enskilt avlopp och vatten och 46 % i kategorin avloppsrening- och vattenverk svarade att svartvatten inte borde återanvändas.
5 9 9 2 3 9 1 0% 20% 40% 60% 80% 100% Avloppsreningsverk
Avloppsrening och vattenverk
Enskilt avlopp och vatten
Tycker du att gråvatten bör återanvändas?
Ja Kanske Nej
